Duda sobre SPL

#31 por Kaitain el 07/12/2007
Hola

Creo que nos estamos liando todos un poco. El tema de las potencias y las etapas y los dBs es el que más dudas genera y el que menos claro suele tener la gente. A ver si puedo aclararlo un poco, y si me confundo me corregís.

Un poco de rollo matemático:

La relación entre la potencia suministrada a un altavoz y la presión sonora resultante no es lineal, sino cuadrática. En concreto:

I=W/S

donde

I: intensidad sonora (w/m cuadrado)
W: potencia (watios)
S: superficia (metros cuadrados)

Y además:

I=k*p(al cuadrado)

donde

k: constante adiabática del medio
p: presión sonora (pascales)

Si hacemos algo de cuentas:

W=k*S*p(al cuadrado). O lo que es o mismo: p= (raiz cuadrada de) (W/(k*S))

donde se ve esta relación cuadrática que comentaba más arriba.

El hecho de que la potencia y la presión se relacionen de esta forma significa que para doblar la presión no hay que doblar la potencia, sino cuadriplicarla.

Debido a esta relación, a la hora de hablar de estas magnitudes en escalas logarítmicas, sumar o restar decibelios no supone lo mismo.

Para la potencia, sumar 3 dB equivale a doblar:

Ej: Si tomamos dos potencias, W1 y W2, una el doble que la otra, entonces:

W1/W2=2

Por tanto: 10*log(W1/W2)=3dB

Por otro lado, doblar la presión sonora equivale a sumar 6 dB:

Ej: Si tomamos dos presiones, p1 y p2, una el doble que la otra, entonces:

p1/p2=2

Por tanto: 20*log(p1/p2)=6dB

Nótese que cuando hablamos de potencia, el logaritmo va multiplicado por 10, y cuando hablamos de presión, por 20. ¿Por qué? Pues debido a la definición de los decibelios:

XdB=10*log(W1/W2)

Si queremos ver qué pasa al manejar presiones, sólo tenemos que sustituir W (ya que W=k*S*p(al cuadrado)):

XdB=10*log(k*S*p1(al cuadrado)/k*S*p2(al cuadrado)) = 10*log(p1(al cuadrado)/p2(al cuadrado)) = 10*log(p1/p2)(al cuadrado)

y debido a una propiedad de los logaritmos, lo anterior es:

XdB=2*10*log(p1/p2) = 20*log(p1/p2)


Conclusiones:

-La potencia y la presión se relacionan de forma cuadrática.
-Doblar la potencia es incrementarla en 3dB. Cuadriplicarla es incrementarla en 6 dB.
-Doblar la presión sonora es incrementarla en 6dB.

Y respondiendo a lo que se ha ido planteando:

-Si queremos el doble de presión sonora con un altavoz (o sea, 6dBs más), debemos cuadriplicar la potencia que le entra (o sea, 6dBs más)

-Si tienes dos cajas, cada una de 100dBSPL, suponiendo que las cajas están juntas, choerencia total y blablabla... pues sí, tienes el doble de presión sonora, o sea 106 dBSPL.

-Pongamos que con una etapa de 100W consigues 100dbSPL. Si en lugar de esa etapa pones una de 200W conseguirás 103 dBSPL (que no es el doble de presión sonora).

-Si en lugar de esa etapa pones una de 400W conseguirás 106 dBSPL (que si es el doble de presión sonora).

-Y como alguien estará pensando, si en lugar de "usar" esos 200w en una sola etapa, pones dos etapas de 100W, cada una con su altavoz, y de nuevo suponiendo coherencia y tal, consigues 106 dBSPL (que si es el doble de presión sonora).


Vaya ladrillo me ha salido! Espero no haber metido la pata en nada, y sobre todo, espero haber aclarado algo y no haberlo liado todo más....

Saludos

^_^V

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#32 por koldosagas el 18/12/2007
eso creo yo tb. doblando la potencia acústica sumas 6 dB. Lo que pasa es que si doblas la potencia eléctrica sí que sumas 3.

Creo.

Cable nuestro que estás por los suelos
amplificada sea tu reverb

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#33 por Elios el 18/12/2007
100db + 100db pueden ser 103db si son tonos con distintas frecuencias o ruidos incorrelados, o bien pueden ser 106db si se trata de señales coherentes (en fase).

Sumar en tensión (o en presión en su defecto) o sumar en potencia, he ahí la cuestión. No importa si estamos con señales acústicas o eléctricas.

Si pones por dos altavoces de 100dB la misma canción: 106 dB en teoría.

Si pones por dos altavoces de 100dB distintas canciones: 103 dB en teoría.

Corregidme si me equivoco.
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#34 por eliezer el 19/12/2007
Elios escribió:
Si pones por dos altavoces de 100dB la misma canción: 106 dB en teoría.

Si pones por dos altavoces de 100dB distintas canciones: 103 dB en teoría.

Corregidme si me equivoco.


Mas o menos. Señales coherentes 6dB mas. Señales no coherentes 3dB.

El problema es que para que dos señales de distintos altavoces sean coherentes la distancia de un altavoz a otro debe ser igual o menor a la mitad de la longitud de onda de la señal(creo de memoria que es la mitad. Si no es así que alguien me corrija).

Como la longitud de onda depende de la frecuencia es dificil conseguir coherencia entre dos cajas. Entonces solo se suelen considerar coherentes (suman 6 dB) las cajas de subgraves cuando se ponen juntas.
En otros sistemas convencionales (otra cosa serían casos como los line arrays) se considera que dos cajas suman 3 dB.

¡Atención. Peligro!.
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#35 por Kaitain el 25/12/2007
Alguien escribió:
100db + 100db pueden ser 103db si son tonos con distintas frecuencias o ruidos incorrelados, o bien pueden ser 106db si se trata de señales coherentes (en fase).

Sumar en tensión (o en presión en su defecto) o sumar en potencia, he ahí la cuestión. No importa si estamos con señales acústicas o eléctricas.

Si pones por dos altavoces de 100dB la misma canción: 106 dB en teoría.

Si pones por dos altavoces de 100dB distintas canciones: 103 dB en teoría.


Eso es.

En el último post me refería todo el rato a señales coheretes. Si no lo son, es como dices tú. Para el que le interese, el porqué matemático de todo esto se puede ver aquí:

http://www.escuelasuperiordeaudio.com.v ... onoras.htm

^_^V

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#36 por Munive team SPL el 03/07/2008
hola q tal amigos del foro... pues pasaba en internet leyendo un poco en los foros que me encontraba y me tope con este... me llamo la atencion por que hablan de cosas que se me hicieron un poco raras... de eso de la relacion SPL 1 watt/ 1 metro.... bueno quisiera comentar algo a cerca de eso pero primeramente dejenme presentarme... me llamo Roger mejor conocido como Munive, aficionado al car adudio, tengo carros de competenia SPL y SQ, graduado de una escuela de Car Audio d nivel internacional y con experiencia en nivel Pro

por ejemplo citan en el foro :

"""1- 300W, 100db con 1W y 125db de SPL maximo
2- 900W, 100db con 1W y 130db de SPL maximo

Por ejemplo, con estos 2 bafles que dices si le aplicas una etapa de 300 a las 2 pues sonaran igual pero si a la 900 le metes 900 watios va a sonar mas que la otra y si a la de 300 watios le metes 900 pues es probable que salga volando algun cono."""

Pues dejenme deciles que ahi esta el primer error, tienes drivers DIFERENTES cosa que nuca se debe de hacer, si al driver de 300 le aplican 300 watts... sonara MAS que si le aplican los mismos 300 watts al driver de 900 watts. ya que la relacion de SPL 1 watt/ 1 metro es MAYOR del driver de 300 que el de 900.

segundo error... dice que si al driver de 300 watts le metes 900 saldra volando algun cono... ERROR! "mientras mas potencia mejor" si quien afirmo eso tiene experiencia en el mundo profesional del car audio... SABRA que eso que mencionas es una sobre excursion del cono... cosa que se puede CONTROLAR por medio de la estructura de ganancias de tu amplificador y por medio de la CAJA ACUSTICA... Por eso eres instalador para saber controlar el trabajo mecanico del cono de un altavoz. y sabes si le aplicas mas potencia a un driver... este dara mas SPL...

por ejemplo vamos al ambito profesional de competencias SPL... mi carro... tengo un altavoz de 10 pulgas que con un amplificador de 600 watts RMS que da 144.1 decibeles.... pero si al mismo altavoz en el mismo carro con la misma caja acustica le pongo un amplificador de 1900 watts RMS el SPL aumentara hasta 145.3 decibeles... OJO!!

Ahora otra cosa... y siendo sincero... Para que le sirve saber cuantos decibeles da un altavoz a 1 w./ 1m.????
tenemos que ver la realidad... no hay mas que ya teniendo un driver le construyamos una caja acustica... que quien verdaderamente sabe de audio... sabe que lo mas importante en un sistema es la caja acustica asi como el ajuste de la estructura de ganacias del amplificador.

tambien lei que dijeron en este foro que si tienes 2 15´´ de 900 sonara mas que uo solo de 15´´ y de 300 watts los dos sistemas alimentados a 300 watts... CORRECTO! AQUI NO IMPORTAN LOS WATTS...!!! simplemente analicen esto: que sonara mas?? un solo cono de 15 pulgadas, o 2 conos de 15 pulgadas?? obvio 2 conos de 15 pulgadas tienen mas area que uno solo... por lo tanto moveran mas aire que se traduce a mas SPL.

tambien hablan de que si tienen un driver que te da 100 db y si colocan otro IDENTICO en la misma fase subira a 106 db... tambien es correcto... pero quiero dejar algo bien claro... esos decibeles 6 dependen de muchos facotes... el pricipal es la resonancia que tengas en el medio en donde esten... la segunda es el tipo de caja acustica que estes manejando...

vamos a esto.... tienes un altvoz de 12 pulgadas en una caja ventilada entonada a 45 hz... la tienes dentro de un carro cuya frecuencia de resonancia esta a 63 hz, ese altavoz te da 134 db.... si colocas otro altavoz igual en identica caja acustica subira quiza a 140 db... lo que significa que tu ganancia en cabina es de 12db/octava... pero ese mismo altavo metanlo en un carro que la longitud de onda de su frecuancia de resonancia sea menor... van a obtener una mayor ganancia en cabina quiza sobre unos 16 db/octava.

espero les sirva de algo... aqui les dejo mi correo para cualkier duda con gusto

munive_rogelio@hotmail.com
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--32611--
#37 por --32611-- el 07/07/2008
Dios mío, una licenciatura en car audio...

¡Qué cosas inventa el hombre blanco!
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#38 por exvirt el 07/07/2008
nearfield escribió:
Dios mío, una licenciatura en car audio...

¡Qué cosas inventa el hombre blanco!

:mrgreen:

¡Gracias Texvo!

"Música, es el fluido horizontal que nos libera de la presión vertical" - Carlos Mateo

¡Qué le jodan al solfeo y a los derechos de autor!

Talento: mentira elitista para divinizar a ciertos personajes.

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promod
#39 por Nico Suárez el 07/07/2008
:shock: hay una licenciatura de Car Audio :?:

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#40 por Rafa1981 el 07/07/2008
Etapa pa dentro muchas cosas de las que deciis son ciertas, ¿pero quien dice que si a una caja le aplicas 100w da 100dB SPL aplicando 200w sacará 106dB SPL? eso es mucho suponer.
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#41 por lamuela el 08/07/2008
Alguien escribió:
por ejemplo vamos al ambito profesional de competencias SPL... mi carro... tengo un altavoz de 10 pulgas que con un amplificador de 600 watts RMS que da 144.1 decibeles.... pero si al mismo altavoz en el mismo carro con la misma caja acustica le pongo un amplificador de 1900 watts RMS el SPL aumentara hasta 145.3 decibeles... OJO!!


Más que de sobras para arrancarle la cabeza a alguien.

Salut
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--32611--
#42 por --32611-- el 08/07/2008
Rafa1981 escribió:
Etapa pa dentro muchas cosas de las que deciis son ciertas, ¿pero quien dice que si a una caja le aplicas 100w da 100dB SPL aplicando 200w sacará 106dB SPL? eso es mucho suponer.

Si está en la zona de trabajo lineal sí que se cumplirá, obviamente si partes de un 5% de distorsión y duplicas la potencia tienes todas las papeletas de ganar 1dB como mucho mientras dure el altavoz entero.

A mí lo que me sorprende es la facilidad con que se miden ciertas presiones en competiciones de car audio.
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#43 por eliezer el 09/07/2008
Si a un altavoz que da 100 SPL le doblas la potencia tienes una ganancia de 10*log 2 = 3dB y el altavoz dará 103dB.

Si tienes un altavoz dando 100dB y pones otro al lado con la misma potencia tienes 106dB pero siempre y cuando el sonido de los dos altavoces sea pefectamente coherente. Solo lo vas a conseguir si se trata de un subgrave o si hablamos de un buen line array.

Al menos así lo entiendo yo.

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#44 por joserodolf el 11/10/2016
hola hispasonicos necesito un consejo quiero comprar un micro y estoy entre los dos tlm103 y tl tlm 107 estan son las caracteristacas de los dos:
tlm 107
Acoustical operating principle Pressure gradient transducer
Directional pattern Omni, wide angle cardioid, cardioid, hypercardioid, figure-8
Frequency range 20 Hz ... 20 kHz
Sensitivity at 1 kHz into 1 kohms 11 mV/Pa
Rated impedance 50 ohms
Rated load impedance 1000 ohms
Equivalent noise level, CCIR1) 22 dB
Equivalent noise level, A-weighted1) 10 dB-A
Signal-to-noise ratio, CCIR1) (rel. 94 dB SPL) 72 dB
Signal-to-noise ratio, A-weighted1) (rel. 94 dB SPL) 84 dB
Maximum SPL for THD < 0.5%2) 141 dB
Maximum SPL for THD < 0.5%2) with pre-attenuation -6 dB 147 dB
Maximum SPL for THD < 0.5%2) with pre-attenuation -12 dB 153 dB
Maximum output voltage 10 dBu
Supply voltage (P48, IEC 61938) 48 V ± 4 V
Current consumption (P48, IEC 61938) 3.2 mA
Matching connectors XLR3F
Weight 445 g
Diameter 64 mm
Length 145 mm


tlm103 studio set
Directional pattern: Cardioid
Frequency range: 20 Hz ... 20 kHz
Sensitivity at 1 kHz into 1 kohm: 23 mV/Pa
Rated impedance: 50 ohms
Rated load impedance: 1 kohms
Equivalent noise level, CCIR1): 17.5 dB
Equivalent noise level, A-weighted1): 7 dB-A
Signal-to-noise ratio, CCIR1) (rel. 94 dB SPL): 76.5 dB
Signal-to-noise ratio, A-weighted1) (rel. 94 dB SPL): 87 dB
Maximum SPL for THD 0.5%2): 138 dB
Maximum output voltage: 13 dBu
Supply voltage (P48, IEC 61938): 48 V ± 4 V
Current consumption (P48, IEC 61938): 3 mA
Matching connector: XLR3F
Weight: approx. 450 g
Diameter: 60 mm
Length: 132 mm
______________________________________________
1) according to IEC 60268-1; CCIR-weighting acccording to CCIR 468-3, quasi peak; A-weighting according to IEC 61672-1, RMS
2) measured as equivalent el. input signal
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#45 por eliezer el 16/10/2016
Vale.
¿Y cual es la relación entre eso y la presión SPL de los altavoces?

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